簡介
超純水最初是美國科技界為了研製超純(chún)材料(半導體原件材料、納米精細陶瓷材(cái)料等)應用蒸餾、去離子化、反滲透技術或其(qí)它適當的超臨界精細技術生產出來的水,如今超純水已(yǐ)在(zài)生物、醫藥、汽車等領域廣泛應用。這種水中除了水分子(zǐ)(H20)外,幾乎沒(méi)有什麽(me)雜質,更沒有細菌、病毒、含氯二惡英等有機物,當然也沒有人體所需的礦物(wù)質微量元素,超純水無硬度,口感較甜,又常稱為軟水,可直接飲用,也可煮(zhǔ)沸飲用。超純水,是一般工藝很難(nán)達到的程度,如水的電阻率大於18MΩ*cm,接近於18.3MΩ*cm則稱為超純水。
采用預處理、反滲透技術、超純化(huà)處理以及後級(jí)處理等方法,將水中的導電介質幾乎(hū)完全去除,又將水中不離解的(de)膠(jiāo)體物質、氣(qì)體及有機物均去除至很低程度的水處理設備。
超純水係統設備的脫鹽核心部件為進口反滲透膜組件,超純水係統設備通(tōng)常由預處理(lǐ)部分,反滲透主機部分,後處理(lǐ)部分共同組成。
1、預處理由石(shí)英(yīng)砂過濾器、活性碳過濾器、全自動軟水器、精密過(guò)濾器組成(我(wǒ)司采用全自動控製(zhì)閥頭),也可選用超濾係統作為(wéi)預處理,但通常工程造價要高。預處理主要目的是去除原(yuán)水中含(hán)有的泥沙,鐵鏽、膠體物質、懸浮物、色度、異味、生化有機物。當原水中硬度較高時(shí),可選擇全(quán)自動軟(ruǎn)水(shuǐ)器,這樣有效(xiào)的保護了反滲透(tòu)膜,從(cóng)而延(yán)長了反滲透膜的使用壽命。
2、反滲透主機(jī)主要(yào)由高壓泵(bèng)、膜殼、進口反滲(shèn)透膜組件,在線儀表、控製電氣等組成(chéng)。隻要膜的數量(liàng)及泵的型號選型得當,反滲透(tòu)主機脫鹽率及產水量都能達(dá)到額定指標,出水電導率可保證在≤10us. CM以下,(原水電導率(lǜ)小於(yú)500us/cm,工作溫度:1~40℃)
3、後處(chù)理(lǐ)部分是對反滲(shèn)透製(zhì)取的純水作進(jìn)一步的深化處理以製取(qǔ)超純水,通(tōng)常是離子交換混床設備或EDI設備,根據(jù)客戶要求,出水阻率可達到18.2MΩ.CM,如果是應(yīng)用在直飲水工藝上,則加上殺菌裝置即(jí)可,通常為紫外線殺菌器或者(zhě)臭氧(yǎng)發生器(qì),從而使(shǐ)生產出來的水達到直飲標準。
交換反應在模組的純化學室進行,在那裏陰離子交換(huàn)樹脂(zhī)用它們的氫氧根據(jù)離子(OH)來交換溶解鹽中的陰離了(le)(如氯離子C1)。相應地,陽(yáng)離子交換樹(shù)脂用它們的氫(qīng)離子(H)來交換溶解鹽中的陽離(lí)子(如(rú)Na)。
在位於模組兩端的陽極(+)和(hé)陰極(-)之間加(jiā)一直流電場(chǎng)。電勢就使交換到樹脂上的離子沿著樹脂粒的(de)表麵遷移並通過膜進入濃水室。陽極吸引負電離子(如OH,CI)這(zhè)些離子通過(guò)陰離子膜進入相臨的濃水流卻被陽離子選擇(zé)膜阻隔,從而留在濃水流中。陰極吸(xī)引純水流中的陽離子(如H,Na)。這些離子穿過陽離子選擇膜,進入(rù)相臨的濃水流卻被陰離子膜陰隔,從而留在濃(nóng)水流中。當水(shuǐ)流過這兩種平行的(de)室時,離子在純水室被除去(qù)並(bìng)在相臨的濃水流(liú)中聚積,然後由濃(nóng)水流將其(qí)從模組中帶走(zǒu)。在純水及(jí)濃水中離子交換樹脂的使用是ElectropupreEDI技術和(hé)專利的關鍵(jiàn)。一個重要的現象在純水室的離子交換樹脂中發生。在電(diàn)勢差高的局部區域,電化學反應分解(jiě)的水產生大量的H和(hé)OH。在混床離子交換樹(shù)脂中局部H和OH的產生使樹脂和(hé)膜不需要添加化學藥品(pǐn)就可以持續再生。
EDI 膜(mó)堆是由夾在兩個電極之間一定對數的單元組成。在每個單元內有兩類不同的室:待(dài)除鹽的淡水室(shì)和收集所除去雜質離(lí)子的濃水室。淡水(shuǐ)室中用混勻的陽、陰離(lí)子交換樹(shù)脂填滿,這些(xiē)樹脂位於(yú)兩個(gè)膜之間:隻允許陽離子透過(guò)的陽離子交換膜及隻允許(xǔ)陰離子透過的陰離子交換(huàn)膜。 樹脂床利用加(jiā)在室兩端的直流電進行連續地(dì)再生,電壓使進水中的水分子分解成 H+及(jí) OH-,水中的這些離子受相應電極的吸引(yǐn),穿(chuān)過陽、陰離子交換樹脂向所對應(yīng)膜的方向遷移,當(dāng)這(zhè)些離子透過交換膜(mó)進入濃室後, H +和 OH-結合成水。這種 H+和 OH-的產生及遷移正是樹脂得以實現連續(xù)再生(shēng)的機理。
當進水中的 Na+及 CI-等雜質離子吸咐到相應的離子交(jiāo)換(huàn)樹脂上時,這些雜質離子就會發生象普(pǔ)通混床內一樣的離子交換反應,並相應地(dì)置換出 H+及 OH-。一旦在離子交(jiāo)換樹(shù)脂內的雜質離子也加入到 H+及 OH-向交換膜方向的遷移,這些離(lí)子將連續地穿過樹脂直至(zhì)透過交換膜而進入濃水室。這些(xiē)雜質離(lí)子由於相鄰隔室交換膜的(de)阻擋作用(yòng)而不能向(xiàng)對應電極的方向進一(yī)步地遷(qiān)移(yí),因(yīn)此雜質離子得以集(jí)中到濃水室中(zhōng),然後可(kě)將這種含有雜質離(lí)子的濃水排出膜堆。
工作原理
1. 水進入 EDI 係統,主(zhǔ)要部分流入樹脂 / 膜內部,而另一部分沿模板(bǎn)外側流動(dòng),以洗去透出膜外的離子。
2. 樹(shù)脂截留水中的溶存離(lí)子。
3. 被截留的離子在電(diàn)極作用下,陰離子(zǐ)向正極方向運(yùn)動,陽離子向負極方向(xiàng)運動。
4. 陽離子透過陽離子膜(mó),排出樹脂 / 膜之外。
5. 陰離子透過陰(yīn)離子膜,排出樹脂 / 膜之外。
6. 濃縮(suō)了的離子從廢水流(liú)路中排出。
7. 無離子水從樹脂 / 膜內流出。
特點(diǎn)
1: 零部件(jiàn)均采用進口產品 , 技術先進
2: 質量可靠 , 整體化程度高 , 易於擴展 , 增(zēng)加膜數量即可增(zēng)加(jiā)處理量
3: 自動化程度高 , 遇故障立即自停 , 具有自動保護功能
4: 膜組件為複合膜卷製而成 , 表現出更高(gāo)的溶質分離率和透過速率
5: 能耗低 , 水利用率高 , 運行成本低
6: 結構合理(lǐ) , 占地麵積少
7: 先進的膜保護係(xì)統 , 在設(shè)備關機 , 淡化水可自動將膜麵汙染物衝洗幹淨 , 延長膜壽命
8 係統無易損(sǔn)部件 , 無須大量維修(xiū) , 運行長期有效
9: 設備(bèi)設計有膜清洗(xǐ)係統用阻垢係(xì)統
主要用途
1、超純材料和超純試劑的生(shēng)產(chǎn)和清洗
2、電子產品的生產和清洗
3、電池產品的生產[1]
4、半導體產品的(de)生產和清洗[2]
5、電路板的生產和清洗[3]
6、其他高科技精細產品(pǐn)的生產
水質標準
出水水質
電阻率>15MΩ.cm
行業標準
超純水水質分為五個行業標準,分別為(wéi)18MΩ.cm、15MΩ.cm、10MΩ.cm、2MΩ.cm、0.5MΩ.cm,以區(qū)分不同水質。
製取要求
新興的光(guāng)電材料生產、加工、清洗;LCD液晶顯示屏、PDP等離子顯示屏、高品質燈管顯像管、微電子工業(yè)、FPC/PCB線路板(bǎn)、電路板、大規模、超大規模集成電路需用大量的高純水、超純(chún)水清洗(xǐ)半成品、成品。集成電路的集成度越高,對水質(zhì)的要求也越高,這也對超純水處理工藝及產品的(de)簡易性、自動(dòng)化程度、生產的連續性、可持續性等提出了更加嚴格的要求。